Страница 72 из 119
Лекция десятая. Течение жидкости по эластичным и неэластичным трубкам. - схема Вебера. - изучение кровяного давления
Мне думается, что относительно одной части кровеносной системы, именно - сердца, вы имеете достаточное представление. Теперь я перехожу к другой, более пассивное части системы. Эта вторая часть состоит из сети трубок, по которым сердце гонит кровь. Нам предстоит задача познакомиться с движением и состоянием крови в этих трубках. Вначале я должен несколько остановиться на анатомических данных.
Вы знаете, что из левого желудочка кровь поступает в аорту, a из правого - в легочную артерию. Эти крупные сосуды делятся на более мелкие, те в свою очередь продолжают делиться, и, наконец, артерии достигают микроскопических размеров. Мельчайшие артерийки распадаются на волосные сосуды, которые носят название капилляров. Затем капилляры начинают собираться в мелкие вены, мелкие вены - в более и более крупные, и, наконец, двумя большими стволами вены впадают в правое предсердие, а несколько легочных вен - в левое. Значит, вся система кровеносных трубок распадается на три отдела: артерии, капилляры, вены.
Что касается размеров кровяного пути, то я коснусь только того, что имеет физиологическое значение. Здесь имеет место следующий факт: по мере того как артерии дают ветви, их суммарный поперечный разрез делается все больше и больше. Если вы сложите диаметры всех разветвлений какого-нибудь места пути, то эта сумма будет больше диаметра аорты или легочной артерии. Самой большой величины суммарный разрез достигает в капиллярах, а затем он начинает уменьшаться и при впадении вен в сердце имеет почти такой же размер, как и в аорте. Итак, наименьший поперечник - в аорте, затем он увеличивается, в капиллярах достигает максимума, потом снова уменьшается, приближаясь при впадении вен в сердце к аортальному. Это в большом круге кровообращения; то же самое и в малом: в легочной артерии - поперечник наименьший, в капиллярах - максимальный, а в венах, при введении их в сердце, приближается к размерам поперечника легочной артерии.
Что касается конструкции сосудов, то я тоже остановлюсь лишь на немногих чертах. Чем характеризуются различные отделы этих трубок? Отдел артерий характеризуется чрезвычайным развитием эластической ткани. Значит артерии обладают большим количеством эластической ткани, а вместе с тем толстыми и крепкими стенками. По мере того как вы будете переходить от артерий к капиллярам, это свойство меняется. Стенки становятся тоньше, а эластичность их уменьшается; у самых мелких артерий перед их переходом в капилляры эластичность совершенно пропадает, эластическая ткань заменяется мышечной тканью, волокна которой расположены циркулярно. Вы увидите потом, что наличие здесь мышечной ткани имеет большое значение. Так вот, следовательно, большие артерии характеризуются наличием эластической ткани, растяжимостью; в конечных же мелких артериях выступает функция мышечной ткани - сократимость. Капиллярные сосуды характеризуются чрезвычайно тонкими стенками, которые состоят только из одного слоя клеток. Этим достигается легкая проницаемость капилляров, что необходимо для обмена веществ между кровью и тканевой жидкостью. Кроме того, так как кровь в капиллярах сама проходит очень тонким слоем, то этим достигается наиболее полный обмен. Вены представляют нечто среднее: там имеется и эластическая ткань мышечная. Вот вам самое существенное, что имеет наиболее близкое отношение к физиологии.
Затем я перехожу к физиологической деятельности кровеносных трубок. Я сначала остановлюсь на упрощенной схеме, которая иллюстрирует одно из основных явлений.
Вы здесь видите насос, который с одного конца всасывает, а с другого нагнетает. Затем вы видите, что соединенная с этим насосом трубка распадается на две ветви: одну каучуковую с узким стеклянным наконечником, другую стеклянную, суживающуюся к концу. Вы сейчас увидите, какая будет разница при прохождении воды по этим трубкам. Вот я закрываю каучуковую трубку и нагнетаю воду насосом в стеклянную трубку. Вы видите, что вода течет, нагнетается, но вытекание воды удерживает чисто ритмический характер работы насоса. Как только я разжимаю насос, работа прекращается - вода не вытекает, сжимаю насос - опять вытекает. Следователь работа, течение воды, носит прерывистый характер. Вытекание жидкости через трубку с неподатливыми стенками происходит с такой же ритличностью, с какой работает насос. теперь вот я закрыл стеклянную трубку, пустил ток жидкости через резиновую. Вы видите, что, хотя я действую насосом очень редко, - струя бежит непрерывно. Факт совершенно очевидный. Вы видите из данного факта, какое огромное значение при ритмически действующем насосе имеет растяжимость, эластичность трубки. Когда я сжимаю каучуковый шар, то этим выталкиваю находящуюся в нем жидкость в трубку. Если трубка стеклянная, т. е. нерастяжимая, то входящая часть жидкости должна вытолкнуть такое же количество ее с другого конца трубки. Иногда же я имею трубку с растяжимыми стенками, то поступающая в нее жидкость необязательно выталкивает такое желичество жидкости с другого конца, а сила моего давления переходит частью в растяжение стенки. Получается то, что, когда я сдавил баллон и потом отнял руку, стенки трубки, расширившиеся вначале, начинают спадаться и уже сами постепенно проталкивают жидкость дальше. Значит, здесь только часть давления передается сразу жидкости и придает ей движение; часть же переходит в эластическое напряжение стенки. Таким образом движение жидкости в трубках с эластическими стенками носит характер не ритмический, а непрерывный. Это основной пункт кровообращения, а потому надо знать его точно.
Рядом с ним имеет значение и еще одно обстоятельство то, что на концах этих трубок имеются сужения - препятствия для тока жидкости. Если я с каучуковой трубки сниму это препятствие, то и здесь будет прерывистое вытекание жидкости. Следовательно, важно, чтобы на конце было препятствие, помеха, чтобы действующая сила не успела там проявиться полностью. Если бы не было препятствия, то давление могло бы протолкнуть воду очень быстро и сквозь резиновую трубку, почти не растянув ее стенки. Такие препятствия имеются и в кровеносной системе, и здесь они вызываются двумя обстоятельствами. Во-первых, тем, что существует огромное сцепление крови со стенками, трение крови о стенки сосудов. Ведь вся масса крови в капиллярной системе распределена тончайшим слоем, и, следовательно, имеется очень большое сцепление этой массы с материалом стенок. Кроме того, как я уже упоминал, у маленьких артерии перед их переходом в капилляры имеются циркулярные мышечные волокна, сокращением которых они могут произвольно суживаться. Стало быть, в кровеносной системе, так же как и на этой схеме, имеются не только эластичные трубки, но и препятствия на их концах.
Установив этот основной факт, мы можем перейти к изучению того, что происходит в кровеносной система. В этом отношении я поступлю совершенно так же, как поступил при изучении сердца: покажу вам сначала ход явлений на мертвых трубках, на простом физическом приборе, причем эти мертвые трубки собраны в так называемую веберовскую систему в схему, которая представляет собой точное воспроизведение кровообращения. Этот прием очень целесообразен потому, что он дает возможность представить дело с физической точки зрения, а также потому, что показывает, что многое, происходящее в нашем организме, подчиняется простым законам физики. Названа схема веберовской по имени ученого, который ее составил. Она изображает большой круг кровообращения; здесь воспроизведены приблизительно все основные части кровеносной системы и даже удержаны отчасти соотношения их между собой. Вы видите, что размеры поперечного разреза пути постепенно увеличиваются по направлению от сердца, и вот здесь самое широкое место, соответствующее месту нахождения капилляров. Оно набито губками, которые представляют сопротивление, имеющееся в капиллярах. Вот, значит, артерии, капилляры и вены. Зажимы, суживающие трубки перед их переходом в капилляры, представляют собою циркулярные мышечные волокна, которые производят сужение маленьких предкапиллярных артерий.